Практическая работа на тему «Преобразование энергии в системах с одной обмоткой возбуждения»

Задача 3-1.
Получить выражение для электромагнитной силы в каждой из систем, описываемых нижеприведенными аналитическими выражениями. Решите задачу для каждого случая через Wf и Wco.
а) (b(x) – любая алгебраическая зависимость).
б) ;
в) .
Задача 3-2.
Выведите формулу для электромагнитной силы в системе, имеющей кривые намагничивания
(a(x), b(x) – любая алгебраическая зависимость).
Поясните, можно ли эту задачу решить через Wf?
Задача 3-3.
Потокосцепление в электромагнитном устройстве приблизительно задано следующими уравнениями:
,
где i измеряется в амперах, а x в сантиметрах.
а) Начертить семейство кривых намагничивания, считая x параметром.
б) Определить электромагнитную силу через i и x.
в) Какова максимальная сила, развиваемая этим устройством?

Задача 3-4.
Получить выражение для силы, развиваемой электромагнитом (рис. 5). Пренебречь краевым эффектом и потоком рассеяния, магнитную проницаемость стали считать очень высокой.
а) Выразить силу через ток в катушке i и величину зазора х.
б) Выразить силу через поток в сердечнике Ф и величину зазора х.
в) Получить выражение для средней электромагнитной силы, если ток в катушке .
Необходимые числовые данные взять из табл. 5.

Рис. 5 – К задаче 3-4.
1 — катушка с w витками; 2 — стальной стержень.
Рис. 6 – К задаче 3-5.

Задача 3-5.
Индуктивность катушки со стальным стержнем внутри (рис. 6) определяется выражением (x и a – в см.)
, гн, .
а) Найти величину х, см, при которой стержень будет в состоянии равновесия, если по катушке проходит ток I, а, а вес стержня равен Р, н.
б) Выяснить, будет ли стержень, занимая это положение, находиться в состоянии устойчивого равновесия. (Рассмотреть поведение стержня при небольшом отклонении х от величины, соответствующей положению равновесия.)
Необходимые числовые данные взять из табл. 5.
Таблица 5 – индивидуальные варианты исходных данных к задачам 3-4 и 3-5.